光刻校正方法

文档序号:509304 发布日期:2021-05-28 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 光刻校正方法 (Photoetching correction method ) 是由 刘京 于 2019-11-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种光刻校正方法,包括:提供一待光刻晶圆,待光刻晶圆内具有浅沟槽隔离;获取待光刻晶圆内的浅沟槽隔离的实际深度;将浅沟槽隔离的实际深度与目标深度进行比对以得到深度偏差量;根据深度偏差量对光刻参数进行补偿,以对光刻进行校正。上述光刻校正方法能避免浅沟槽隔离深度偏差对光刻精度造成影响,使得光刻出来的图形结构更精准,减少返工次数,提高生产效率,节约生产成本。(The invention relates to a photoetching correction method, which comprises the following steps: providing a wafer to be photoetched, wherein the wafer to be photoetched is internally provided with shallow trench isolation; acquiring the actual depth of shallow trench isolation in a wafer to be photoetched; comparing the actual depth of the shallow trench isolation with the target depth to obtain a depth deviation value; and compensating the photoetching parameters according to the depth deviation amount so as to correct photoetching. The photoetching correction method can avoid the influence of the shallow trench isolation depth deviation on the photoetching precision, so that the photoetched graph structure is more accurate, the reworking times are reduced, the production efficiency is improved, and the production cost is saved.)

光刻校正方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域,特别是涉及一种光刻校正方法。

背景技术

集成电路(integrated circuit,IC),或称微电路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip),在电子学中是一种把电路(主要包括半导体器件,也包括被动组件等)小型化的方式,并时常制造在半导体晶圆表面上。在集成电路制备过程中常用到光刻工艺,光刻是指在光照作用下,借助光致抗蚀剂(又名光刻胶)将掩膜版上的图形转移到晶圆上的技术。一般的光刻工艺要经历晶圆表面清洗烘干、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等工序。但是,光刻出来的图形结构的实际特征尺寸相对于目标特征尺寸总是出现偏差,目前还没有人发现出现该偏差的原因。因此,亟需一种能够控制光刻工艺偏差的技术。

发明内容

基于此,针对上述问题,本发明提供一种光刻校正方法。

本发明提供一种光刻校正方法,包括:提供一待光刻晶圆,所述待光刻晶圆内具有浅沟槽隔离;获取所述待光刻晶圆内的所述浅沟槽隔离的实际深度;将所述浅沟槽隔离的实际深度与目标深度进行比对以得到深度偏差量;根据所述深度偏差量对光刻参数进行补偿,以对光刻进行校正。

上述光刻校正方法能避免浅沟槽隔离深度偏差对光刻精度造成影响,使得光刻出来的图形结构更精准,减少返工次数,提高生产效率,节约生产成本。

在其中一个实施例中,根据所述深度偏差量确定所述光刻参数补偿量,包括:提供一目标样本晶圆和若干个样本晶圆集合,所述目标样本晶圆内具有样本目标深度的浅沟槽隔离,每一个所述样本晶圆集合包括若干个具有相同样本实际深度的浅沟槽隔离的样本晶圆;获取各所述样本晶圆集合内所述样本晶圆中的所述浅沟槽隔离的样本实际深度,将若干个所述样本实际深度与所述样本目标深度进行比对以得到若干个样本深度偏差量;以样本实际光刻参数对所述目标样本晶圆进行光刻,以形成目标图形结构;获取所述目标图形结构的样本目标特征尺寸;任意选取1个所述样本晶圆集合,以不同的光刻参数对所述样本晶圆集合内的各所述样本晶圆进行光刻,以形成图形结构,获取所述图形结构的样本实际特征尺寸,选取与所述样本目标特征尺寸最接近的所述样本实际特征尺寸,以所述与所述样本目标特征尺寸最接近的所述样本实际特征尺寸对应的光刻参数作为样本目标光刻参数,将所述样本目标光刻参数与所述样本实际光刻参数进行比对以得到样本光刻参数补偿量;重复上一步骤若干次,以得到若干个所述样本光刻参数补偿量及其对应的所述样本深度偏差量,基于得到的若干个所述样本光刻参数补偿量及其对应的所述样本深度偏差量确定所述光刻参数补偿量与所述深度偏差量之间的关系,然后根据所述深度偏差量确定所述光刻参数补偿量。

在其中一个实施例中,基于得到的若干个所述样本光刻参数补偿量及其对应的所述样本深度偏差量确定所述光刻参数补偿量与所述深度偏差量之间的关系式。

在其中一个实施例中,确定所述光刻参数补偿量与所述深度偏差量之间的关系式包括:预设一函数关系式,所述函数关系式包括常数变量,将得到的若干个所述样本光刻参数补偿量及其对应的所述样本深度偏差量带入所述函数关系式,来确定所述常数变量,以确定所述光刻参数补偿量与所述深度偏差量之间的关系式。

在其中一个实施例中,所述目标深度确定方法包括:提供若干个样本晶圆,所述样本晶圆内具有浅沟槽隔离;获取各所述样本晶圆中的所述浅沟槽隔离的样本实际深度;以相同条件对若干个所述样本晶圆进行光刻,以形成图形结构;获取各所述图形结构的样本实际特征尺寸;选取与样本目标特征尺寸最接近的样本实际特征尺寸,以所述与样本目标特征尺寸最接近的样本实际特征尺寸对应的样本实际深度作为所述目标深度。

在其中一个实施例中,所述目标深度介于200nm~600nm之间。

在其中一个实施例中,当所述深度偏差量大于等于10%时,根据所述深度偏差量对光刻参数进行补偿。当深度偏差量大于等于10%时,根据特征尺寸偏差量对光刻参数进行补偿,既能保证光刻出来的图形结构的特征尺寸在有效范围内,又能减少光刻修正次数,提高生产效率。

在其中一个实施例中,当所述深度偏差量大于0时,根据所述深度偏差量对光刻参数进行补偿。当深度偏差量大于0时,根据特征尺寸偏差量对光刻参数进行补偿,使得光刻出来的图形结构的特征尺寸更精准,完全避免浅沟槽隔离深度偏差对光刻精度造成影响。

在其中一个实施例中,所述光刻参数包括曝光能量、曝光时间、焦距中的一种或几种。

在其中一个实施例中,根据所述深度偏差量确定特征尺寸偏差量包括:提供若干个样本晶圆,所述样本晶圆内具有浅沟槽隔离;获取各所述样本晶圆中的所述浅沟槽隔离的深度;以相同条件对若干个所述样本晶圆进行光刻,以形成图形结构;获取各所述图形结构的特征尺寸;任意选取两个所述样本晶圆,根据所述两个样本晶圆的中的深度之差来确定样本深度偏差量,根据所述两个样本晶圆的中的所述图形结构的实际特征尺寸之差来确定样本特征尺寸偏差量;重复上一步骤若干次,以得到若干个所述样本深度偏差量及其对应的所述样本特征尺寸偏差量,基于得到的若干个所述样本深度偏差量及其对应的所述样本特征尺寸偏差量确定所述深度偏差量与所述特征尺寸偏差量之间的关系,然后根据所述深度偏差量确定所述特征尺寸偏差量。

在其中一个实施例中,基于得到的若干个所述样本深度偏差量及其对应的所述样本特征尺寸偏差量确定所述深度偏差量与所述特征尺寸偏差量之间的关系式。

在其中一个实施例中,确定所述深度偏差量与所述特征尺寸偏差量之间的关系式包括:预设一函数关系式,所述函数关系式包括常数变量,将得到的若干个所述样本深度偏差量及其对应的所述样本特征尺寸偏差量带入所述函数关系式,来确定所述常数变量,以确定所述深度偏差量与所述特征尺寸偏差量之间的关系式。

在其中一个实施例中,当所述特征尺寸偏差量大于等于5%时,根据所述深度偏差量对光刻参数进行补偿。

附图说明

图1为本发明的光刻校正方法的流程图;

图2为本发明的光刻校正方法中根据深度偏差量确定光刻参数补偿量的流程图;

图3~图5为浅沟槽隔离的深度与图形结构的特征尺寸之间的关系示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方法或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的发明人发现光刻形成的图形结构的特征尺寸出现偏差是由于待光刻晶圆内浅沟槽隔离深度偏差造成的,并基于此发现给出一种光刻校正方法,以解决浅沟槽隔离深度偏差对光刻造成影响的问题。

光刻过程包括:提供一衬底101,衬底101内具有浅沟槽隔离102;于衬底101的上表面形成待刻蚀层103;于待刻蚀层103的上表面形成光刻胶104;采用光刻工艺于光刻胶104内形成开口105;以光刻胶104为掩膜,刻蚀待刻蚀层103,以形成图形结构。其中,光刻胶104包括正光刻胶和负光刻胶。本发明的发明人发现光刻形成的图形结构的特征尺寸出现偏差是由于待光刻晶圆内浅沟槽隔离102深度偏差造成的,如图3所示,如果浅沟槽隔离102的深度是目标深度,则形成的图形结构的特征尺寸是目标特征尺寸;如果浅沟槽隔离102的深度相较于目标深度有偏差,则会造成图形结构的特征尺寸相较于目标特征尺寸出现偏差,以正光刻胶为例,如图4所示,如果浅沟槽隔离102的深度比目标深度深,则导致光刻胶104上的开口105偏小,导致图形结构的特征尺寸出现偏差,如图5所示,如果浅沟槽隔离102的深度比目标深度浅,则导致光刻胶104上的开口105偏大,导致图形结构的特征尺寸出现偏差,负光刻胶反之。

一个实施例,如图1所示,提供一种光刻校正方法,包括:提供一待光刻晶圆,待光刻晶圆内具有浅沟槽隔离;获取待光刻晶圆内的浅沟槽隔离的实际深度;将浅沟槽隔离的实际深度与目标深度进行比对以得到深度偏差量;根据深度偏差量对光刻参数进行补偿,以对光刻进行校正。

在本实施例中,上述光刻校正方法能避免浅沟槽隔离深度偏差对光刻精度造成影响,使得光刻出来的图形结构更精准,减少返工次数,提高生产效率,节约生产成本。

其中,待光刻晶圆内具有浅沟槽隔离,浅沟槽隔离的深度是实际深度;如果按未补偿的光刻参数对待光刻晶圆进行光刻,光刻形成的图形结构的特征尺寸是实际特征尺寸;而目标特征尺寸是符合工艺要求的特征尺寸;如果按未补偿的光刻参数对待光刻晶圆进行光刻,光刻形成的图形结构的特征尺寸是目标特征尺寸,那这个待光刻晶圆的浅沟槽隔离的深度就是目标深度;未补偿的光刻参数是实际光刻参数,补偿后的光刻参数是目标光刻参数。

S10:提供一待光刻晶圆,待光刻晶圆内具有浅沟槽隔离。

S20:获取待光刻晶圆内的浅沟槽隔离的实际深度。

S30:将浅沟槽隔离的实际深度与目标深度进行比对以得到深度偏差量。

在一个实施例中,步骤S30包括:

S301:确定目标深度;

S302:将浅沟槽隔离的实际深度与目标深度进行比对以得到深度偏差量。

在一个实施例中,步骤S301包括:

S3011:提供若干个样本晶圆,样本晶圆内具有浅沟槽隔离;

S3012:获取各样本晶圆中的浅沟槽隔离的样本实际深度;

S3013:以相同条件对若干个样本晶圆进行光刻,以形成图形结构;

S3014:获取各图形结构的样本实际特征尺寸;

S3015:选取与样本目标特征尺寸最接近的样本实际特征尺寸,以与样本目标特征尺寸最接近的样本实际特征尺寸对应的样本实际深度作为目标深度。

在一个实施例中,目标深度介于200nm~600nm之间,例如,目标深度可以是300nm、400nm、500nm。

S40:根据深度偏差量对光刻参数进行补偿,以对光刻进行校正。

在一个实施例中,如图2所示,步骤S40包括:

S401:提供一目标样本晶圆和若干个样本晶圆集合,目标样本晶圆内具有样本目标深度的浅沟槽隔离,每一个样本晶圆集合包括若干个具有相同样本实际深度的浅沟槽隔离的样本晶圆;

S402:获取各样本晶圆集合内样本晶圆中的浅沟槽隔离的样本实际深度,将若干个样本实际深度与样本目标深度进行比对以得到若干个样本深度偏差量;

S403:以样本实际光刻参数对目标样本晶圆进行光刻,以形成目标图形结构;

S404:获取目标图形结构的样本目标特征尺寸;

S405:任意选取1个样本晶圆集合,以不同的光刻参数对样本晶圆集合内的各样本晶圆进行光刻,以形成图形结构,获取图形结构的样本实际特征尺寸,选取与样本目标特征尺寸最接近的样本实际特征尺寸,以与样本目标特征尺寸最接近的样本实际特征尺寸对应的光刻参数作为样本目标光刻参数,将样本目标光刻参数与样本实际光刻参数进行比对以得到样本光刻参数补偿量;

S406:重复上一步骤若干次,以得到若干个样本光刻参数补偿量及其对应的样本深度偏差量,基于得到的若干个样本光刻参数补偿量及其对应的样本深度偏差量确定光刻参数补偿量与深度偏差量之间的关系,然后根据深度偏差量确定光刻参数补偿量。

在其中另一个实施例中,步骤S406包括:

S4061:重复上一步骤若干次,以得到若干个样本光刻参数补偿量及其对应的样本深度偏差量;

S4062:基于得到的若干个样本光刻参数补偿量及其对应的样本深度偏差量确定光刻参数补偿量与深度偏差量之间的关系式;

S4063:根据深度偏差量确定光刻参数补偿量。

在一个实施例中,步骤S4062包括:

S40621:预设一函数关系式,函数关系式包括自变量X、因变量Y以及常数变量,自变量X代表深度偏差量,因变量Y代表光刻参数补偿量;

S40622:将得到若干个样本光刻参数补偿量及其对应的样本深度偏差量带入函数关系式,来确定常数变量,以确定光刻参数补偿量与深度偏差量之间的关系式。

在一个实施例中,函数关系式可以是Y=nX+m,n、m是常数变量。

在一个实施例中,光刻参数包括曝光能量、曝光时间、焦距中的一种或几种。

在其中一个实施例中,当深度偏差量大于等于10%时,根据特征尺寸偏差量对光刻参数进行补偿。当深度偏差量大于等于10%时,根据特征尺寸偏差量对光刻参数进行补偿,既能保证光刻出来的图形结构的特征尺寸在有效范围内,又能减少光刻修正次数,提高生产效率。

在其中另一个实施例中,当深度偏差量大于0时,根据特征尺寸偏差量对光刻参数进行补偿。当深度偏差量大于0时,根据特征尺寸偏差量对光刻参数进行补偿,使得光刻出来的图形结构的特征尺寸更精准,完全避免浅沟槽隔离深度偏差对光刻精度造成影响。

在一个实施例中,在其中一个实施例中,根据深度偏差量确定特征尺寸偏差量包括:提供若干个样本晶圆,样本晶圆内具有浅沟槽隔离;获取各样本晶圆中的浅沟槽隔离的深度;以相同条件对若干个样本晶圆进行光刻,以形成图形结构;获取各图形结构的特征尺寸;任意选取两个样本晶圆,根据两个样本晶圆的中的深度之差来确定样本深度偏差量,根据两个样本晶圆的中的图形结构的实际特征尺寸之差来确定样本特征尺寸偏差量;重复上一步骤若干次,以得到若干个样本深度偏差量及其对应的样本特征尺寸偏差量,基于得到的若干个样本深度偏差量及其对应的样本特征尺寸偏差量确定深度偏差量与特征尺寸偏差量之间的关系,然后根据深度偏差量确定特征尺寸偏差量。

在一个实施例中,基于得到的若干个样本深度偏差量及其对应的样本特征尺寸偏差量确定深度偏差量与特征尺寸偏差量之间的关系式。

在一个实施例中,确定深度偏差量与特征尺寸偏差量之间的关系式包括:预设一函数关系式,函数关系式包括常数变量,将得到的若干个样本深度偏差量及其对应的样本特征尺寸偏差量带入函数关系式,来确定常数变量,以确定深度偏差量与特征尺寸偏差量之间的关系式。

在一个实施例中,当特征尺寸偏差量大于等于5%时,根据深度偏差量对光刻参数进行补偿。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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